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Funktionsmodell

Unser Technik-Team hatte die Aufgabe, drei selbstgebaute Miniaturfahrzeuge mit einem Mikrocontroller zu steuern und eine "Car2Car–Kommunikation" zu simulieren. Dazu sollte eines der Fahrzeuge eine Information wahrnehmen und an die anderen Fahrzeuge in der Nähe weitergeben.

Die Fahrzeuge

Wir hatten uns zum Ziel gesetzt, die Fahrzeuge komplett selbst zu bauen. So entstanden drei Unikate: ein Fahrzeug mit drei Rädern, eines mit vier Rädern und eines mit Raupenketten. Als Antrieb verwendeten wir zwei Elektromotoren, einen für die linke und einen für die rechte Seite, so dass wir über unterschiedliche Motordrehzahlen lenken konnten.

Die Steuerung

In jedes Fahrzeug wurde eine Steuerungsplatine mit dem Mikrocontroller PIC 16F873 als „Zentrale“ eingebaut. Damit wir die zwei Motoren unabhängig voneinander vorwärts oder auch rückwärts drehen lassen konnten, benötigten wir einen speziellen Chip, eine sog. H-Bridge.

Um die Car2Car-Kommunikation demonstrieren zu können, entschieden wir uns (aus Kostengründen) für eine Infrarot-Datenübertragung. Daten werden dabei durch Modulation der IR-Lichtstrahlung von der Sendediode zum Empfänger übertragen. Wir verwenden dabei das Übertragungsprotokoll RS232.

Jedes der Fahrzeuge musste dazu am Heck mit einer IR-Sendediode und an der Front mit einem IR-Empfänger ausgestattet werden. Damit wir auch das Erkennen eines Hindernisses simulieren konnten, bauten wir vorne jeweils zwei IR-Reflexlichtschranken ein. Jedes Fahrzeug erhielt außerdem eine Leuchtdiode, die den Empfang der Daten anzeigt. Im Mikrocontroller-Workshop hatten wir gelernt, das „Gehirn“ unserer Fahrzeuge, einen PIC-Mikrocontroller, mit BASIC zu programmieren.

Die Übertragung auf ein LCD-Anzeigesystem

Für die Live-Präsentation stellte uns die Firma ADITECH Flüssigkristall GmbH ein großes LCD-Anzeigesystem zur Verfügung, das wir über Funk ansteuern mussten. Das LCD-Display ist als Modell für die Informationsanzeige im Fahrzeuginneren gedacht. Wir haben gelernt, dass wir auch bei der Funkdatenübertragung ein Übertragungsprotokoll einhalten müssen.

Wir demonstrierten die Car2Car-Kommunikation in zwei Szenarien.

1. Unsere Modellfahrzeuge fahren hintereinander. Das erste Fahrzeug erkennt ein Hindernis, stoppt und schickt die Information an das Fahrzeug direkt dahinter. Das zweite Fahrzeug reagiert darauf, stoppt und schickt selbst die Information weiter. Das letzte Fahrzeug in der Kette stoppt ebenfalls und sendet die empfangene Information über das Funkmodul zur Anzeige.

2. Das erste Fahrzeug gerät ins „Schleudern“ und schickt diese Information an das Fahrzeug dahinter. Das zweite Fahrzeug reagiert darauf, bremst ab und schickt selbst die Information weiter. Das letzte Fahrzeug in der Kette bremst ebenfalls ab und sendet die empfangene Information über das Funkmodul zur Anzeige.

Video

Erster Versuch: Erstes Fahrzeug erkennt ein Hindernis, hält an und gibt die Information an das nachfolgende Fahrzeug weiter.

Video

Zweiter Versuch: Erstes Fahrzeug schleudert, zweites Fahrzeug erkennt das Schleudern und fährt vorübergehend langsamer.

Video

Dritter Versuch: Erstes Fahrzeug erkennt ein Hindernis. Die Information wird durch 'Multihopping' von Fahrzeug zu Fahrzeug weitergegeben. Die nachfolgenden Fahrzeuge reagieren - nur leider noch nicht ganz so, wie sie sollen.
 

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